Vraag 15

Met haar magnetische spectrometer deed Meitner onderzoek aan de twee$\beta^{-}-stralers Th-A en Th-B. In figuur 6 is het meetresultaat van haar onderzoek, de fotogevoelige plaat, weergegeven. De linkerkant van de plaat bevond zich in de opstelling het dichtst bij de spleet (II in figuur 5).

Voor de straal van de cirkelbaan die een bètadeeltje aflegt in de spectrometer geldt:

r=\frac{p}{B q}\left(1\right)

Hierin is:

•$rde straal van de cirkelbaan

•pde impuls van het$\beta-deeltje

•$Bde sterkte van het magnetisch veld in de spectrometer

•$qde lading van het$\beta-deeltje

In eerdere onderzoeken werd via vergelijkbare experimenten het gedrag van$\alpha-deeltjes onderzocht. Hierbij produceerde elke$\alpha-straler een dunne scherpe lijn. Meitner was daarom erg verrast toen ze geen scherpe lijnen waarnam, maar brede verkleurde gebieden (zie figuur 6). Dit leek direct in te gaan tegen de wet van behoud van energie, want Meitner ging ervan uit dat er tijdens bètaverval een vaste hoeveelheid energie vrijkwam voor het$\beta^{-}-deeltje.

Het duurde nog vele jaren voordat deze baanbrekende waarnemingen van Meitner verklaard konden worden. Bij$\beta^{-}-verval ontstaat naast het$\beta^{-}-deeltje namelijk nog een tweede deeltje, het neutrino.

Neutrino's krijgen tijdens bètaverval niet allemaal dezelfde hoeveelheid energie mee.